Me entreno para correr la Maratón de Barcelona. Para mejorar la manera de entrenar, me he comprado una pulsera para monitorizar las pulsaciones de mi corazón en cada momento.

El otro día, dando la vuelta a la pulsera, me he dado cuenta de que había una lucecita verde en la parte que toca la muñeca: como no podía ser decoración, he investigado un poco en internet y he descubierto que el dispositivo wearable obtiene la información de mi pulso midiendo los fotones verdes que interaccionan con mi piel.

Este año he empezado a estudiar el máster en Fotónica en Barcelona. En una de las asignaturas, he descubierto que la fotónica tiene mucho que ver con mi otra pasión: los drones. Si llenamos estos pequeños aviones con sensores fotónicos, podemos obtener información valiosa sobre lugares difíciles de alcanzar. Esto hace que los drones no sean sólo juguetes divertidos, sino instrumentos importantes para estudiar el medio ambiente, buscar yacimientos de petróleo, gas o minerales, monitorizar zonas de desastres naturales o controlar los cultivos.

Como vivo en un pueblo pequeño de montaña con pocas tiendas, me he acostumbrado a comprar todo lo que necesito por internet. Sin embargo, hay mucha gente en el pueblo, incluida mi abuela, que prefiere pasarse una hora en el coche para bajar a la ciudad a dejar sus datos en internet, porque teme ataques de piratas informáticos.

A pesar de que este sea un peligro importante, yo estoy tranquila, pues leí que hay también mucha gente que se dedica a estudiar nuevas maneras de mejorar la seguridad de nuestras comunicaciones, y ¡parece que las técnicas más prometedoras tengan que ver con las propiedades exóticas de la física cuántica!

ICFO es un centro de investigación de excelencia con líneas de investigación que abarcan diversas áreas en las que la fotónica desempeña un papel decisivo.

Personas que hacen investigación teórica y experimental se reúnen en nuestras instalaciones ubicado en el Parque Mediterráneo de Tecnología en el área metropolitana de Barcelona. Trabajan en 80 laboratorios de investigación de última generación con énfasis en temas básicos y aplicados relevantes para la medicina y la biología, técnicas de imagen avanzadas, tecnologías de la información, una gama de sensores ambientales, láseres sintonizables y ultrarrápidos, ciencia cuántica, fotovoltaica y las propiedades y aplicaciones de nano-materiales como el grafeno, entre otros.

La diversidad es un elemento clave para poder encontrar soluciones creativas y originales a los problemas: por eso es importante que en un centro de investigación científica haya mucha diversidad.

En ICFO, hay gente de más de 60 nacionalidades que tienen formación diversa (hay personas que estudiaron física, química, ingeniería, biología, neurociencia, matemática, informática, ...): con esta mezcla de culturas, idiomas y experiencias es más fácil crear un ambiente abierto y tolerante donde las nuevas ideas pueden prosperar y crecer.

La física cuántica describe el mundo a escala atómica y molecular: en los últimos años, la comunidad científica ha aprendido a aprovecharse de los fenómenos que aparecen en la escala microscópica para crear nuevas tecnologías.

Se espera que las tecnologías cuánticas mejoren la manera de estudiar algunos sistemas físicos, la seguridad de nuestras comunicaciones, la rapidez de cálculo de los ordenadores y la sensibilidad de los sensores.

Con más de la mitad de sus grupos trabajando en estos campos, ICFO suma sus esfuerzos a los de otros centros de investigación y empresas formado parte activa de redes a nivel local (QuantumCAT) e internacional (European Quantum Flagship) que tienen como objetivo acelerar la llegada de estas tecnologías al alcance de la sociedad.

A l’ICFO es troben alguns dels racons més freds al món, però ningú hi pot entrar. En aquest lloc la temperatura és més baixa que a l’espai profund: només unes petites fraccions de grau (centenars de nanokèlvins) per sobre del zero absolut. Aquestes condicions es poden trobar només en uns pocs laboratoris del món, en petites cambres de buit, on s’hi poden trobar des de pocs milions d’àtoms fins a un de sol (depenent de l’experiment): per poder estudiar les interessants propietats quàntiques que apareixen a aquestes temperatures tan baixes és fonamental que els àtoms estiguin el més freds (i per tant el més quiets) possible.

(Foto: uns dels laboratoris de l’ICFO on refreden àtoms a prop del zero absolut)

No es fácil prever cuando una tecnología concreta estará disponible para la sociedad: por ejemplo, hace años que la fusión nuclear parece cerca de resolver el problema de la producción de energía, pero siempre aparecen problemas técnicos imprevistos que alejan su realización. Por otra parte, algunas tecnologías ahora muy difusas, como por ejemplo los láseres, deben su origen a la curiosidad sobre algunas preguntas fundamentales, como la interacción entre fotones y materia, sin una aplicación concreta en mente.

¿Cómo podemos escoger los campos de investigación que nos reportarán más beneficios?

Las fronteras entre ciencias naturales y humanidades nunca han sido bien definidas. Por ejemplo, pensemos en Leonardo da Vinci: ¿era un artista o un ingeniero?

A día de hoy, muchos artistas hablan de ciencia o tecnología en sus obras. Por otra parte, los científicos ofrecen nuevas herramientas y posibilidades a las personas creativas (el Arduino se inventó para ayudar a los diseñadores a integrar electrónica en sus proyectos).

¿Tiene sentido todavía la distinción entre ciencias y letras?

La pandemia que surgió en 2020 nos enseñó que la salud pública es un sector muy importante que afecta a muchos más aspectos de la sociedad. Un minúsculo virus puede afectar la vida de millones de personas en todos sus aspectos, no sólo la salud, pero también la economía, estructura industrial, mercado laboral ...

Por eso es importante concentrar la mayoría de nuestros esfuerzos en proyectos de investigación que puedan mejorar y cuidar la salud de las personas.

Vivimos en la era de la información. Cada día más empresas e instituciones recogen y analizan grandes cantidades de datos para mejorar procesos industriales y servicios para la población. Además, las tecnologías digitales son fundamentales para comunicarnos entre nosotros, sea para trabajar o divertirnos. Si fallan los sistemas de información, fallan también las estructuras estratégicas como son las redes energéticas, control del tráfico, hospitales, gobiernos, ... Así, velar por la seguridad de los datos y para que las podamos transmitir masiva y rápidamente es de fundamental importancia para una sociedad digitalizada como la nuestra.

Por eso es importante concentrar la mayoría de nuestros esfuerzos en proyectos de investigación que puedan mejorar la recogida, análisis, transmisión y seguridad de datos.

Estamos en el medio de una emergencia climática: para poderla resolver se necesitan nuevas políticas ambientales y el compromiso de la sociedad entera. La ciencia y la tecnología pueden contribuir a acelerar el cambio de paradigma que se necesita para salvar el planeta con descubrimientos y tecnologías innovadoras. Si no hacemos nada ahora, la Tierra será inhabitable e insostenible, pero todavía estamos a tiempo.

Por eso es importante concentrar la mayoría de nuestros esfuerzos en proyectos de investigación que puedan ayudarnos a cuidar de nuestro planeta.

La fotónica está en todas partes y tiene un impacto positivo en muchos aspectos diferentes de nuestra vida. A veces, una misma tecnología (como por ejemplo el láser) puede mejorar la salud, la información y el cuidado del medio ambiente a la vez. Hay muchos problemas globales y es complicado establecer una prioridad, sobre todo porque están interconectados.

Por eso es importante no concentrar nuestros esfuerzos en un único campo de aplicación: es mejor diversificar nuestros esfuerzos para tener más posibilidades de éxito.